Вариант 1. 1. Выберите верное утверждение. Поверхностное натяжение жидкости обусловлено… а) притяжением молекул жидкости к молекулам твёрдого тела; б) особым состоянием молекул поверхностного слоя, которые притягиваются только внутрь жидкости; в) отталкиванием молекул жидкости друг от друга; г) давлением воздуха на поверхность жидкости. 2. Какое из явлений объясняется действием сил поверхностного натяжения? а) вода в чайнике нагревается быстрее, чем масло; б) капля воды на стекле расплывается; в) вода, налитая в узкую трубку, поднимается выше общего уровня; г) вода в реке течёт по руслу. 3. Смачиванием называется… а) явление подъёма жидкости в узких трубках; б) явление искривления поверхности жидкости у стенок сосуда; в) явление взаимодействия жидкости с поверхностью твёрдого тела, при котором жидкость растекается по ней; г) явление образования капель жидкости. 4. Установите соответствие между явлением и его примером: 1. Смачивание; 2. Несмачивание; 3. Капиллярность. А) вода поднимается по фитилю свечи; Б) капля ртути на стекле собирается в шарик; В) вода растекается по чистому стеклу. Ответ запишите в виде таблицы. 5. Качественная задача. Почему перья водоплавающих птиц (уток, гусей) не намокают в воде? Ответ обоснуйте, используя понятия смачивания и несмачивания. 6. Расчётная задача. В капиллярной трубке радиусом 0,5 мм вода поднялась на высоту 30 мм. Определите коэффициент поверхностного натяжения воды, если плотность воды 1000 кг/м³. Считать, что вода полностью смачивает стенки трубки (cos θ = 1). Ускорение свободного падения принять равным 10 Н/кг.

1. В поверхностном слое равнодействующая сил притяжения направлена внутрь жидкости, поэтому поверхностный слой стремится уменьшить площадь. Выбор: б).

2. В узкой трубке вода поднимается вследствие капиллярного явления, обусловленного поверхностным натяжением. Выбор: в).

3. При смачивании жидкость растекается по поверхности твёрдого тела. Выбор: в).

4. Фитиль — капиллярность; ртуть на стекле не смачивает его; вода растекается по стеклу — смачивание.

5. Перья водоплавающих птиц покрыты жироподобным секретом, который отталкивает воду. Поэтому вода перья не смачивает и собирается на них каплями; оперение остаётся сухим.

6. Дано: r = 0,5 мм = 0,0005 м; h = 30 мм = 0,03 м; ρ = 1000 кг/м³; g = 10 Н/кг; cos θ = 1.

Высота капиллярного подъёма: h = 2σ cos θ / (ρgr). Отсюда σ = hρgr / (2 cos θ).

Подставим значения: σ = 0,03 · 1000 · 10 · 0,0005 / 2 = 0,075 Н/м.

Ответ: σ = 0,075 Н/м.